1.尿素合成的發(fā)展體現(xiàn)了化學(xué)科學(xué)與技術(shù)的不斷進(jìn)步。
(1)十九世紀(jì)初,用氰酸銀與在一定條件下反應(yīng)制得,實(shí)現(xiàn)了由無機(jī)物到有機(jī)物的合成。該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
(2)二十世紀(jì)初,工業(yè)上以和為原料在一定溫度和壓強(qiáng)下合成尿素。反應(yīng)分兩步:
ⅰ.和生成;
ⅱ.分解生成尿素。

結(jié)合反應(yīng)過程中能量變化示意圖,下列說法正確的是 (填序號)。
a.活化能:反應(yīng)ⅰ”“”“”、“”“=”或“”“=”或“”、“=”或“0,升高溫度,平衡右移,CH4平衡轉(zhuǎn)化率增大;降低壓強(qiáng),平衡右移,CH4平衡轉(zhuǎn)化率增大,故有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率的條件是高溫低壓;答案選C;
(2)已知:Ⅰ:
Ⅱ:
根據(jù)蓋斯定律,由Ⅰ+Ⅱ2得反應(yīng);
故△H1+2△H2=+329,;
(3)①A.根據(jù)流程可知,轉(zhuǎn)化為Fe,F(xiàn)e又轉(zhuǎn)化為,可循環(huán)利用;CaCO3受熱分解生成和CO2, 又與CO2反應(yīng)生成CaCO3,也可循環(huán)利用,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.過程ⅱ,吸收使?jié)舛冉档停龠M(jìn)氧化的平衡正移,選項(xiàng)B正確;
C.過程ⅱ吸收而產(chǎn)生的最終未被吸收,在過程ⅲ被排出,選項(xiàng)C正確;
D.該流程的總反應(yīng)為CH4+3CO24CO+2H2O,故相比于反應(yīng)Ⅰ,該流程的總反應(yīng)還原需吸收的能量更少,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;
答案選BC;
②通入分解平衡正移,導(dǎo)致增大,促進(jìn)還原平衡正移,故過程ⅱ平衡后通入,測得一段時(shí)間內(nèi)物質(zhì)的量上升;
(4)
①600℃以下,甲烷轉(zhuǎn)化率隨溫度升高增大程度大于二氧化碳轉(zhuǎn)化率,該階段R減小,600℃以上,二氧化碳轉(zhuǎn)化率隨溫度升高增大程度大于甲烷轉(zhuǎn)化率,該階段R增大,根據(jù)圖1可知時(shí),轉(zhuǎn)化率為100%,即=1ml, 轉(zhuǎn)化率為60%,即=3ml60%=1.8ml,故==1.8,故間R的變化趨勢如圖:
②A.R值提高是由于催化劑X選擇性地提高反應(yīng)Ⅱ的速率,使單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)Ⅱ中CO2的轉(zhuǎn)化率增大,增大的倍數(shù)比大,則R提高,選項(xiàng)A正確;
B.根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,溫度越低,轉(zhuǎn)化率越小,而R越大,增大的倍數(shù)比大,含氫產(chǎn)物中占比越高,選項(xiàng)B正確;
C.溫度升高,轉(zhuǎn)化率增加,轉(zhuǎn)化率也增大,且兩個(gè)反應(yīng)中的轉(zhuǎn)化率均增大,增大倍數(shù)多,故R值增大,選項(xiàng)C不正確;
D.改變催化劑使反應(yīng)有選擇性按反應(yīng)Ⅰ而提高轉(zhuǎn)化率,若轉(zhuǎn)化率減小,則R值不一定增大,選項(xiàng)D正確;
答案選C。
8.(1) (或) 放出熱量 作催化劑或降低反應(yīng)活化能
(2)C
(3) 或 8
【詳解】(1)將第一個(gè)方程式2倍加上第二個(gè)方程式得到該工藝的總反應(yīng)方程式為(或),該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式,因此1ml 發(fā)生該反應(yīng)的熱量變化為放出熱量,參與了化學(xué)反應(yīng),但反應(yīng)前后量沒有改變,因此在總反應(yīng)中的作用是作催化劑或降低反應(yīng)活化能;故答案為:(或);放出熱量;作催化劑或降低反應(yīng)活化能。
(2)根據(jù)圖中信息以由100%降至80%所持續(xù)的時(shí)間來評價(jià)鐵配合物的脫硫效率,C持續(xù)時(shí)間最長,說明C的脫硫效率最高,因此結(jié)果最好的C;故答案為:C。
(3)是二元弱酸,其電離是一步一步電離,主要以第一步電離為主,因此其電離方程式為或;根據(jù)題意pH=7時(shí)、的所占分?jǐn)?shù)相等,因此的,pH=13時(shí)、的所占分?jǐn)?shù)相等,則。再生反應(yīng)在常溫下進(jìn)行,解離出的易與溶液中的形成沉淀。若溶液中的,根據(jù)得到,根據(jù)和,得到,pH=8,因此為避免有FeS沉淀生成,應(yīng)控制溶液pH不大于8;故答案為:或;;;8。
9.(1)
(2) 190 >
(3)ad
(4)58.8%
(5) 甲 反應(yīng)I平衡曲線為N,恒壓時(shí)充入水蒸氣,
【詳解】(1)設(shè)Ⅲ ,根據(jù)蓋斯定律Ⅲ-2×Ⅰ得。
(2)①內(nèi),,則;
②、、,△c(H2O)逐漸減小,說明反應(yīng)速率減小,內(nèi),Δc(H2O)=400ppm,內(nèi),Δc(H2O)=400ppm,則t-12>4,即t>16。
(3)a.H2O的分壓不變,則C3H6的分壓也不變,反應(yīng)1、Ⅱ各組分分壓不變,反應(yīng)1、Ⅱ均達(dá)到平衡,a正確;
b.反應(yīng)物和生成物均為氣體,混合氣體的總質(zhì)量不變,剛性密閉容器體積不變,則混合氣體密度不變,不能作為反應(yīng)I、Ⅱ均達(dá)到平衡的判據(jù),b錯(cuò)誤;
c.當(dāng)時(shí),反應(yīng)不一定達(dá)到平衡,不能作為反應(yīng)1、Ⅱ均達(dá)到平衡的判據(jù),c錯(cuò)誤;
d.,說明正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)I達(dá)平衡,各組分分壓不變,C3H6的分壓不變,說明反應(yīng)Ⅱ也達(dá)平衡,d正確;
故選ad。
(4)設(shè)C3H8O的物質(zhì)的量為1ml,若lml C3H8O完全反應(yīng),理論上生成1ml C3H6,因?yàn)榉磻?yīng)Ⅰ、Ⅱ的轉(zhuǎn)化率分別為98%和40%,反應(yīng)I生成1ml×98%=0.98ml C3H6,反應(yīng)Ⅱ消耗了40% C3H6,則達(dá)平衡時(shí)C3H6的物質(zhì)的量為0.98ml×(1-40%)=0.588ml,所以丙烯的產(chǎn)率為=58.8%。
(5)①反應(yīng)I為氣體體積增大的吸熱反應(yīng),反應(yīng)Ⅱ?yàn)闅怏w體積減小的放熱反應(yīng),則升高溫度,反應(yīng)I正向移動,逐漸增大,反應(yīng)Ⅱ逆向移動,逐漸減小,即反應(yīng)I為平衡曲線為N,反應(yīng)Ⅱ平衡曲線為M;在350℃恒壓平衡體系中充入少量水蒸氣時(shí),對于反應(yīng)I而言,相當(dāng)于增大生成物濃度,使得>,即lg增大,反應(yīng)I的狀態(tài)最有可能對應(yīng)圖中的甲;
②由圖可知,350°C時(shí)達(dá)平衡后,=0,則350℃時(shí)==1,設(shè)水蒸氣的平衡分壓為a MPa,則反應(yīng)II的C3H6起始分壓為 a MPa,對反應(yīng)Ⅱ列三段式有
,解得a=MPa。
10.(1) < 優(yōu)點(diǎn)是升高溫度,反應(yīng)速率較快;缺點(diǎn)是正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動,產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率較低
(2) Pd膜能選擇性分離出H2,平衡正向移動,平衡轉(zhuǎn)化率增大 BD 1:8
(3) 質(zhì)子導(dǎo)體
【詳解】(1)①根據(jù)表中的數(shù)據(jù),溫度越高,平衡常數(shù)越小,所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng),;
②優(yōu)點(diǎn)是升高溫度,反應(yīng)速率較快;缺點(diǎn)是正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動,產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率較低;
(2)①Pd膜能選擇性分離出H2,平衡正向移動,平衡轉(zhuǎn)化率增大;
②A.Pd膜只允許通過,不允許通過,對氣體分子的透過具有選擇性,A正確;
B.過程正反應(yīng)的活化能遠(yuǎn)小于逆反應(yīng)的活化能,,B錯(cuò)誤;
C.加快Pd膜內(nèi)H原子遷移,平衡正向移動,有利于的解離,C正確;
D. 為放熱過程,H原子在Pd膜表面上結(jié)合為的過程為吸熱反應(yīng),D錯(cuò)誤;
故選BD;
③根據(jù)反應(yīng),設(shè)通入的為1ml,無膜情況下一氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率為75%,則平衡時(shí)CO、H2O(g)、CO2、H2的平衡物質(zhì)的量分別為0.25ml、0.25ml、0.75ml、0.75ml,可計(jì)算出此溫度下平衡常數(shù)K=9;有膜情況下一氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率為90%,則平衡時(shí)CO、H2O(g)、CO2、H2的平衡物質(zhì)的量分別為0.1ml、0.1ml、0.9ml、0.9ml(a口和b口總量,其中只有a口的處于平衡體系),設(shè)a口產(chǎn)生的H2的物質(zhì)的量為xml,則,解得x=0.1,則出口a產(chǎn)生的為0.1ml,出口b的為0.9ml-0.1ml=0.8ml,質(zhì)量比為1:8;
(3)①電解時(shí),一氧化碳和水從均從陽極口進(jìn)入,陽極一氧化碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳,則氫氣要在陰極產(chǎn)生,故陽極產(chǎn)生二氧化碳的同時(shí)產(chǎn)生氫離子,氫離子通過固體電解質(zhì)進(jìn)入陰極附近得電子產(chǎn)生氫氣,故固體電解質(zhì)應(yīng)采用質(zhì)子導(dǎo)體;
②電解時(shí),陰極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:;
③根據(jù)三段式:
,
設(shè)反應(yīng)的的體積為x,進(jìn)口Ⅰ處的氣體體積為,則,則,CO的轉(zhuǎn)化率為:。
11.(1)能
(2) 高 低
(3)ab
(4)a
(5) -1 a
(6) Fe 3d6
【詳解】(1),則?G=?H-T?S=(-92.4+0.2×298) kJ?ml-1=-32.4 kJ?ml-1<0,所以合成氨反應(yīng)在常溫下能自發(fā)進(jìn)行。答案為:能;
(2)溫度越高,反應(yīng)速率越快,所以高溫有利于提高反應(yīng)速率;因?yàn)檎磻?yīng)為放熱反應(yīng),所以低溫有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率。答案為:高;低;
(3)a.因?yàn)檎磻?yīng)為放熱反應(yīng),所以低溫有利于平衡正向移動,氨氣在“冷Ti”表面生成,有利于提高氨的平衡產(chǎn)率,a正確;
b.溫度升高,反應(yīng)速率加快,所以在“熱Fe”表面斷裂,有利于提高合成氨反應(yīng)速率,b正確;
c.合成氨反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),“熱Fe”高于體系溫度,不利于提高氨的平衡產(chǎn)率,c不正確;
d.溫度升高,可提高合成氨反應(yīng)的速率,所以“冷Ti”低于體系溫度,不利于提高合成氨反應(yīng)速率,d不正確;
故選ab。答案為:ab;
(4)a.從圖中可以看出,時(shí),復(fù)合催化劑比單一催化劑的反應(yīng)速率快,催化效率更高,a正確;
b.催化劑只能改變反應(yīng)速率,不能改變平衡產(chǎn)率,所以同溫同壓下,復(fù)合催化劑不能提高氨的平衡產(chǎn)率,b不正確;
c.雖然圖中顯示溫度高反應(yīng)速率快,但溫度高到一定程度后,復(fù)合催化劑活性就可能不變或變低,c不正確;
故選a。答案為:a;
(5)選擇實(shí)驗(yàn)1和3進(jìn)行分析,此時(shí),則γ=-1;
a.在合成氨過程中,需要不斷分離出氨,有利于平衡正向移動,a正確;
b.氨是在該催化劑的催化作用下生成,不會使催化劑中毒,b不正確;
c.分離出氨,根據(jù)速率方程,氨的濃度是分母,濃度越小,速率越快,所以提高正反應(yīng)速率,c正確;
故選a。答案為:-1;ac;
(6)從圖中信息可以進(jìn)行以下計(jì)算:含黑球的數(shù)目為=4,含白球的數(shù)目為8,則黑球與白球的個(gè)數(shù)比為1:2。黑球的化學(xué)式為,白球的化學(xué)式為。從而得出M+17×6+15×2=188,M=56,則M元素為Fe;在該化合物中,F(xiàn)e2+的價(jià)電子排布式為3d6。答案為:Fe;3d6。
【點(diǎn)睛】計(jì)算晶胞中所含微粒數(shù)目時(shí),可采用均攤法。
12.(1) Cu、O
(2) 吸附在催化劑的Fe2+上的H與中碳原子作用,吸附在O2-的H與中的羥基氧作用生成的H2O和均吸附在上Fe2+ 隨增加,催化劑的量增多,增大了接觸面積, H2的產(chǎn)量增大, 的產(chǎn)率增大
(3)制得H2,CO2轉(zhuǎn)化為甲酸,生物柴油副產(chǎn)品的利用
【詳解】(1)①電解在質(zhì)子交換膜電解池中進(jìn)行,H+可自由通過,陽極區(qū)為酸性溶液,電解過程中轉(zhuǎn)化為,電解時(shí)陽極發(fā)生的主要電極反應(yīng)為:;
②電解后,經(jīng)熱水解得到的HCl和熱分解得到的CuCl等物質(zhì)可循環(huán)使用,從圖中可知,熱分解產(chǎn)物還有O2,從詳解①中得知,進(jìn)入熱水解的物質(zhì)有,故發(fā)生化合價(jià)變化的元素有Cu、O。
(2)①在時(shí),密閉容器中溶液與鐵粉反應(yīng),反應(yīng)初期有生成并放出,離子方程式為:;
②H的電負(fù)性大于Fe,小于O,在活性表面,部分H吸附在催化劑的亞鐵離子上,略帶負(fù)電;另一部分H吸附在催化劑的氧離子上,略帶正電;前者與中略帶正電的碳結(jié)合,后者與中略帶負(fù)電的羥基氧結(jié)合生成H2O,轉(zhuǎn)化為;故答案為:吸附在催化劑的Fe2+上的H與中碳原子作用,吸附在O2-的H與中的羥基氧作用生成的H2O和均吸附在上Fe2+;
③在其他條件相同時(shí),隨增加,其與鐵粉反應(yīng)加快,從圖中得知Fe的轉(zhuǎn)化率也增大,即生成和H2的速率更快,量更大,則得到活性的速度更快,量也更多,生成的速率更快,產(chǎn)率也更大。故答案為:隨增加,催化劑的量增多,增大了接觸面積, H2的產(chǎn)量增大, 的產(chǎn)率增大;
(3)“熱循環(huán)制氫和甲酸”系統(tǒng)將轉(zhuǎn)化為和生成H2的速率快,原子利用率高,不產(chǎn)生污染物,F(xiàn)e初期生成后迅速轉(zhuǎn)化為活性,氧化為再經(jīng)生物柴油副產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為Fe,得到循環(huán)利用,故該原理的優(yōu)點(diǎn)是:制得H2,CO2轉(zhuǎn)化為甲酸,生物柴油副產(chǎn)品的利用。
13.(1)-286
(2) 50%或0.5 660.2(或660.1或660.3,其他答案酌情給分)
(3) 5.4 相同催化劑,400℃的反應(yīng)速率更快,相同溫度,催化劑Ⅱ副產(chǎn)物濃度低,甲烷與甲醇比例高
【詳解】(1)電解液態(tài)水制備,電解反應(yīng)的,由此可以判斷,2ml完全燃燒消耗,生成液態(tài)水的同時(shí)放出的熱量為572kJ ,故1ml完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量為286kJ,因此,的燃燒熱(焓)-286。
(2)①由的平衡常數(shù)(K)與反應(yīng)溫度(t)之間的關(guān)系圖可知,K隨著溫度升高而減小,故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。若反應(yīng)為基元反應(yīng),則反應(yīng)為一步完成,由于反應(yīng)的與活化能(Ea)的關(guān)系為,由圖2信息可知=a,則a,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),生成物的總能量小于反應(yīng)物的,因此該反應(yīng)過程的能量變化示意圖為: 。
②溫度t下,向容積為10L的抽空的密閉容器中通入和,反應(yīng)平衡后測得容器中,則的轉(zhuǎn)化率為,根據(jù)C元素守恒可知,的平衡量為,和是按化學(xué)計(jì)量數(shù)之比投料的,則的平衡量為,的平衡量是的2倍,則,的平衡濃度分別為、、、,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=,根據(jù)圖1中的信息可知,反應(yīng)溫度t約為660.2℃。
(3)在選擇使用催化劑Ⅰ和350℃條件下反應(yīng),由表中信息可知,的濃度由0增加到10.8,因此,生成的平均反應(yīng)速率為;由表中信息可知,在選擇使用催化劑Ⅰ和350℃條件下反應(yīng), 的濃度由0增加到10.8,,:=12722:10.81178;在選擇使用催化劑Ⅱ和350℃的反應(yīng)條件下,的濃度由0增加到9.2,:=10775:9.21171;在選擇使用催化劑Ⅰ和400℃條件下反應(yīng), 的濃度由0增加到345.2,:=42780:345.2124;在選擇使用催化劑Ⅱ和400℃的反應(yīng)條件下,的濃度由0增加到34,:=38932:341145。因此,若某空間站的生命保障系統(tǒng)實(shí)際選擇使用催化劑Ⅱ和400℃的反應(yīng)條件的原因是:相同催化劑,400℃的反應(yīng)速率更快,相同溫度,催化劑Ⅱ副產(chǎn)物濃度低,甲烷與甲醇比例高。
14.(1)H2(g)+O2 (g)=H2O(1) H= -286 kJ?ml-1
(2) BC 43%
(3)負(fù)
(4)CnH2n+2-(6n+2)e-+ (3n+1) O2-=n CO2+(n+1) H2O
(5)abehj
【詳解】(1)298K時(shí),1gH2燃燒生成H2O(g)放熱121 kJ,則1mlH2燃燒生成H2O(g)放熱=242kJ,用熱化學(xué)方程式表示為:H2(g)+O2(g)=H2O(g) H1= -242 kJ?ml-1①,又因?yàn)? ml H2O(1)蒸發(fā)吸熱44kJ,則H2O(g)= H2O(l) H2= -44 kJ?ml-1②,根據(jù)蓋斯定律可知,表示H2燃燒熱的反應(yīng)熱為 H=H1+H2= -286 kJ?ml-1,故答案為:H2(g)+O2 (g)=H2O(1) H= -286 kJ?ml-1;
(2)①A.增加CH4 (g)用量可以提高H2O(g)的轉(zhuǎn)化率,但是CH4(g)平衡轉(zhuǎn)化率減小,A不符合題意;
B.恒溫恒壓下通入惰性氣體,相當(dāng)于減小體系壓強(qiáng),反應(yīng)混合物中各組分的濃度減小,反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)平衡正向移動,能提高CH4(g)平衡轉(zhuǎn)化率,B符合題意;
C.移除CO(g),減小了反應(yīng)混合物中CO(g)的濃度,反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)平衡正向移動,能提高CH4(g)平衡轉(zhuǎn)化率,C符合題意;
D.加入催化劑不能改變平衡狀態(tài),故不能提高CH4(g)平衡轉(zhuǎn)化率,D不符合題意;
綜上所述,上述操作中,能提高CH4(g)平衡轉(zhuǎn)化率的是BC;
②恒溫恒壓條件下,1 ml CH4 (g)和1 ml H2O(g)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),CH4 (g)的轉(zhuǎn)化率為α,CO2 (g)的物質(zhì)的量為b ml,則轉(zhuǎn)化的CH4 (g)為α ml,剩余的CH4 (g)為(1-α)ml,根據(jù)C元素守恒可知,CO(g)的物質(zhì)的量為(α-b)ml,根據(jù)H和O守恒可知,H2O(g)的物質(zhì)的量為(1-α-b)ml,H2(g)的物質(zhì)的量為(3α+b)ml,則反應(yīng)混合物的總物質(zhì)的量為(2α+2)ml,平衡混合物中,CH4(g)、H2O(g)、 CO(g) 、H2(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為、、、,因此,反應(yīng)I的平衡常數(shù)Kx=;其他條件不變,H2O(g)起始量增加到5ml,達(dá)平衡時(shí),α=0.90,b =0.65,則平衡時(shí),CH4 (g)為0.1ml,根據(jù)C元素守恒可知,CO(g)的物質(zhì)的量為0.25ml,,根據(jù)H和O守恒可知,H2O(g)的物質(zhì)的量為(5-0.90-0.65 )ml=3.45ml,H2(g)的物質(zhì)的量為(3α+b )ml=3.35ml,平衡混合物的總物質(zhì)的量為(2α+6 )ml=7.8ml,平衡體系中H2(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為;
(3)燃料電池中的燃料在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),因此,氫氧燃料電池中氫氣在負(fù)極發(fā)生反應(yīng);
(4)在允許O2-自由遷移的固體電解質(zhì)燃料電池中,CnH2n+2在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)生成CO2和H2O,電極反應(yīng)式為CnH2n+2-(6n+2)e-+ (3n+1) O2-=nCO2+(n+1) H2O;
(5)由圖示可知,吸附在催化劑表面的甲醇分子逐步脫氫得到CO,且能壘越低,活化能越小,越容易進(jìn)行,根據(jù)圖示可知,其可行的途徑為:abehj。
15.(1)-200(X+Y)
(2) a或c 8.3×10-8 0.08 39%
(3) c 由于b和c代表的溫度相同,而壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響可忽略,壓強(qiáng)增大反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ均是逆向移動,增大,故=1.0所需時(shí)間更長
【詳解】(1)依題意,結(jié)合已知信息,可推定在同溫同壓下,以同物質(zhì)的量的BL或BD為初始原料,達(dá)到平衡時(shí)的狀態(tài)相同,兩個(gè)平衡完全等效。則以5.0×10-3ml的BL為原料,達(dá)到平衡時(shí)放出XkJ熱量與同物質(zhì)的量的BD為原料達(dá)到平衡時(shí)吸收YkJ熱量的能量二者能量差值為(X+Y)kJ,則1ml時(shí)二者能量和為200(X+Y)kJ,反應(yīng)I為放熱反應(yīng),因此焓變=-200(X+Y)kJ·ml-1。
(2)實(shí)驗(yàn)測定Xa,即溶液pH從a變到b的過程中,溶液中c(H+)減小,所以的值將增大,故答案為:λ3;增大。
19.(1)170
(2) 副產(chǎn)物氫氣可作燃料 耗能高
(3) 50% 4.76
(4) 越高 n(H2S):n(Ar)越小,H2S的分壓越小,平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行,H2S平衡轉(zhuǎn)化率越高 d 24.9
【詳解】(1)已知:
①2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-1036kJ/ml
②4H2S(g)+2SO2(g)=3S2(g)+4H2O(g) ΔH2=94kJ/ml
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH3=-484kJ/ml
根據(jù)蓋斯定律(①+②)×-③即得到2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)的ΔH4=(-1036+94)kJ/ml×+484kJ/ml=170 kJ/ml;
(2)根據(jù)蓋斯定律(①+②)×可得2H2S(g)+O2(g)=S2(g)+2H2O(g) ΔH=(-1036+94)kJ/ml×=-314kJ/ml,因此,克勞斯工藝的總反應(yīng)是放熱反應(yīng);根據(jù)硫化氫分解的化學(xué)方程式可知,高溫?zé)岱纸夥椒ㄔ谏蓡钨|(zhì)硫的同時(shí)還有氫氣生成。因此,高溫?zé)岱纸夥椒ǖ膬?yōu)點(diǎn)是:可以獲得氫氣作燃料;但由于高溫分解H2S會消耗大量能量,所以其缺點(diǎn)是耗能高;
(3)假設(shè)在該條件下,硫化氫和氬的起始投料的物質(zhì)的量分別為1ml和4ml,根據(jù)三段式可知:
平衡時(shí)H2S和H2的分壓相等,則二者的物質(zhì)的量相等,即1-x=x,解得x=0.5,所以H2S的平衡轉(zhuǎn)化率為,所以平衡常數(shù)Kp==≈4.76kPa;
(4)①由于正反應(yīng)是體積增大的可逆反應(yīng),n(H2S):n(Ar)越小,H2S的分壓越小,相當(dāng)于降低壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動,因此H2S平衡轉(zhuǎn)化率越高;
②n(H2S):n(Ar)越小,H2S平衡轉(zhuǎn)化率越高,所以n(H2S):n(Ar)=1:9對應(yīng)的曲線是d;根據(jù)圖象可知n(H2S):n(Ar)=1:9反應(yīng)進(jìn)行到0.1s時(shí)H2S轉(zhuǎn)化率為0.24。假設(shè)在該條件下,硫化氫和氬的起始投料的物質(zhì)的量分別為1ml和9ml,則根據(jù)三段式可知
此時(shí)H2S的壓強(qiáng)為≈7.51kPa,H2S的起始壓強(qiáng)為10kPa,所以H2S分壓的平均變化率為=24.9kPa·s-1。
20.(1) -223 1.2×1014 碳氯化反應(yīng)氣體分子數(shù)增加,?H小于0,是熵增、放熱過程,熵判據(jù)與焓判據(jù)均是自發(fā)過程,而直接氯化的體系氣體分子數(shù)不變、且是吸熱過程 向左 變小
(2) 7.2×105 為了提高反應(yīng)速率,在相同時(shí)間內(nèi)得到更多的TiCl4產(chǎn)品,提高效益
(3)將兩固體粉碎后混合,同時(shí)鼓入Cl2,使固體粉末“沸騰”
【詳解】(1)①根據(jù)蓋斯定律,將“反應(yīng)ⅱ-反應(yīng)ⅰ”得到反應(yīng)2C(s)+O2(g)=2CO(g),則?H=-51kJ/ml-172kJ/ml=-223kJ/ml;則Kp===1.2×1014Pa;
②碳氯化的反應(yīng)趨勢遠(yuǎn)大于直接氯化,因?yàn)樘悸然磻?yīng)氣體分子數(shù)增加,?H小于0,是熵增、放熱過程,熵判據(jù)與焓判據(jù)均是自發(fā)過程,而直接氯化的體系氣體分子數(shù)不變、且是吸熱過程;
③對應(yīng)碳氯化反應(yīng),氣體分子數(shù)增大,依據(jù)勒夏特列原理,增大壓強(qiáng),平衡往氣體分子數(shù)減少的方向移動,即平衡向左移動;該反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度升高,平衡往吸熱方向移動,即向左移動,則平衡轉(zhuǎn)化率變小。
(2)①從圖中可知,1400℃,體系中氣體平衡組成比例CO2是0.05,TiCl4是0.35,CO是0.6,反應(yīng)C(s)+CO2(g)=2CO(g)的平衡常數(shù)Kp(1400℃)==Pa=7.2×105Pa;
②實(shí)際生產(chǎn)中需要綜合考慮反應(yīng)的速率、產(chǎn)率等,以達(dá)到最佳效益,實(shí)際反應(yīng)溫度遠(yuǎn)高于200℃,就是為了提高反應(yīng)速率,在相同時(shí)間內(nèi)得到更多的TiCl4產(chǎn)品。
(3)固體顆粒越小,比表面積越大,反應(yīng)接觸面積越大。有利于TiO2 – C“固-固”接觸,可將兩者粉碎后混合,同時(shí)鼓入Cl2,使固體粉末“沸騰”,增大接觸面積。
21.(1) a B
(2)水蒸氣與煤炭反應(yīng)吸熱,氧氣與煤炭反應(yīng)放熱,交替通入空氣和水蒸氣有利于維持體系熱量平衡,保持較高溫度,有利于加快化學(xué)反應(yīng)速率
(3) 9.0 1.8:1 BC M+H2O=MO+H2 MO+CO=M+CO2
【詳解】(1)①由已知方程式:(2×反應(yīng)1-反應(yīng)2)可得反應(yīng)3,結(jié)合蓋斯定律得:,反應(yīng)1前后氣體分子數(shù)不變,升溫y不變,對應(yīng)線條b,升溫促進(jìn)反應(yīng)2平衡逆向移動,氣體分子數(shù)增多,熵增,y值增大,對應(yīng)線條c,升溫促進(jìn)反應(yīng)3平衡逆向移動,氣體分子數(shù)減少,熵減, y值減小,對應(yīng)線條a,故此處填a;
②溫度升高,三個(gè)反應(yīng)平衡均逆向移動,由于反應(yīng)2焓變絕對值更大,故溫度對其平衡移動影響程度大,故CO2物質(zhì)的量減小,CO物質(zhì)的量增大,所以CO與CO2物質(zhì)的量比值增大,故答案選B;
(2)由于水蒸氣與煤炭反應(yīng)吸熱,會引起體系溫度的下降,從而導(dǎo)致反應(yīng)速率變慢,不利于反應(yīng)的進(jìn)行,通入空氣,利用煤炭與O2反應(yīng)放熱從而維持體系溫度平衡,維持反應(yīng)速率,故此處填:水蒸氣與煤炭反應(yīng)吸熱,氧氣與煤炭反應(yīng)放熱,交替通入空氣和水蒸氣有利于維持體系熱量平衡,保持較高溫度,有利于加快反應(yīng)速率;
(3)①該反應(yīng)平衡常數(shù)K=;
②假設(shè)原料氣中水蒸氣為x ml,CO為1 ml,由題意列三段式如下:,則平衡常數(shù)K=,解得x=1.8,故水蒸氣與CO物質(zhì)的量之比為1.8:1;
③A.反應(yīng)溫度過高,會引起催化劑失活,導(dǎo)致反應(yīng)速率變慢,A不符合題意;
B.適當(dāng)增大壓強(qiáng),可加快反應(yīng)速率,B符合題意;
C.選擇合適的催化劑有利于加快反應(yīng)速率,C符合題意;
D.若為恒容條件,通入氮?dú)鈱Ψ磻?yīng)速率無影響,若為恒壓條件,通入氮?dú)夂?,容器體積變大,反應(yīng)物濃度減小,反應(yīng)速率變慢,D不符合題意;
故答案選BC;
④水分子首先被催化劑吸附,根據(jù)元素守恒推測第一步產(chǎn)生H2,第二步吸附CO產(chǎn)生CO2,對應(yīng)反應(yīng)歷程依次為:M+H2O=MO+H2、MO+CO=M+CO2。
22.(1) 不變
(2) 乙醇呈現(xiàn)出藍(lán)色 ab 1.6 ×107 > CuSO4·3H2O和CuSO4·H2O 38.89% 25°C時(shí)Na2CO3·H2O的平衡壓強(qiáng)為p(H2O)=706 Pa,低于反應(yīng)II中平衡壓強(qiáng)為p(H2O)=747Pa,且遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過反應(yīng)III中平衡壓強(qiáng)為p(H2O)=107 Pa,此時(shí)反應(yīng)II的平衡正向移動得比較充分,而反應(yīng)III的平衡會大幅度逆向移動,從而抑制CuSO4·H2O的脫水,有利于其保持純度
【詳解】(1)①鋼制管道、參比電極、潮濕土壤構(gòu)成原電池,參比電極為Cu電極,鋼制管道為鐵電極,金屬性Fe>Cu,則Fe做負(fù)極材料,負(fù)極的電極反應(yīng)式為:;
②Cu電極為正極,電極反應(yīng)式為:,CuSO4·5H2O溶解與電解質(zhì)溶液中,此時(shí)硫酸銅溶液的濃度不變;
(2)①無水CuSO4遇水變?yōu)樗{(lán)色,則用無水CuSO4檢驗(yàn)乙醇中含有微量水的現(xiàn)象是:乙醇變?yōu)樗{(lán)色;
②反應(yīng)Ⅰ中水合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大,符合條件的線段為ab;
③反應(yīng)Ⅱ中p(H2O)=4000Pa,反應(yīng)II:CuSO4·3H2O (s) CuSO4·H2O (s) + 2H2O(g)
列出平衡常數(shù),;
④脫水過程為吸熱反應(yīng),則反應(yīng)Ⅲ溫度升高平衡正向移動,且正反應(yīng)的總體積增大的反應(yīng),則溫度越高,壓強(qiáng)越大,則p1>p2;
⑤c點(diǎn)時(shí)固體為CuSO4·3H2O,d點(diǎn)時(shí)固體為CuSO4·H2O,則M點(diǎn)時(shí)固體為CuSO4·3H2O和CuSO4·H2O;
M點(diǎn)時(shí)水合物中水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%,c點(diǎn)到M點(diǎn)發(fā)生的反應(yīng)為反應(yīng)Ⅱ,列出三段式如下:
計(jì)算可得轉(zhuǎn)化率為38.89%;
⑥25°C時(shí)Na2CO3·H2O的平衡壓強(qiáng)為p(H2O)=706 Pa,低于反應(yīng)II中平衡壓強(qiáng)為p(H2O)=747Pa,且遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過反應(yīng)III中平衡壓強(qiáng)為p(H2O)=107 Pa,此時(shí)反應(yīng)II的平衡正向移動得比較充分,而反應(yīng)III的平衡會大幅度逆向移動,從而抑制CuSO4·H2O的脫水,有利于其保持純度。
23.(1)吸收CO2,提高H2的產(chǎn)率,提供熱量
(2) 657.1kJ·ml-1 反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ的ΔH>0,高溫下反應(yīng)的平衡常數(shù)大(反應(yīng)正向進(jìn)行程度大),CO2的消耗量大,反應(yīng)Ⅲ的ΔH<0,高溫下反應(yīng)的平衡常數(shù)小(反應(yīng)正向進(jìn)行程度小),CO2的生成量小
(3) 銅的化合價(jià)由+2變?yōu)?1價(jià),鈰的化合價(jià)由+4價(jià)變?yōu)?3價(jià) 高溫下,Cu(+2價(jià))或Cu(+1價(jià))被H2還原為金屬Cu
【詳解】(1)已知CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s) ΔH=-178.8kJ·ml-1,因此向重整反應(yīng)體系中加入適量多孔CaO的優(yōu)點(diǎn)是吸收CO2,使平衡正向移動,提高H2的產(chǎn)率,同時(shí)提供熱量。
(2)①反應(yīng)I:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=246.5kJ·ml-1
反應(yīng)II:H2(g)+CO2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=41.2kJ·ml-1
依據(jù)蓋斯定律可知I×3-II×2即得到反應(yīng)3CH4(g)+CO2(g)+2H2O(g)=4CO(g)+8H2(g)的ΔH=657.1kJ·ml-1。
②由于反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ的ΔH>0,高溫下反應(yīng)的平衡常數(shù)大(反應(yīng)正向進(jìn)行程度大),CO2的消耗量大,反應(yīng)Ⅲ的ΔH<0,高溫下反應(yīng)的平衡常數(shù)小(反應(yīng)正向進(jìn)行程度小),CO2的生成量小,所以800℃下CO2平衡轉(zhuǎn)化率遠(yuǎn)大于600℃下CO2平衡轉(zhuǎn)化率。
(3)①圖2所示機(jī)理的步驟(i)中CO結(jié)合氧元素轉(zhuǎn)化為二氧化碳,根據(jù)Cu、Ce兩種元素的核外電子排布式可判斷元素Cu、Ce化合價(jià)發(fā)生的變化為銅的化合價(jià)由+2變?yōu)?1價(jià),鈰的化合價(jià)由+4價(jià)變?yōu)?3價(jià)。
②由于高溫下,Cu(+2價(jià))或Cu(+1價(jià))被H2還原為金屬Cu,所以當(dāng)催化氧化溫度超過150℃時(shí),催化劑的催化活性下降。
24.(1)
(2)(或)
(3)>
(4)58%
(5) 反應(yīng)①為放熱反應(yīng),溫度升高平衡左移 溫度高于時(shí),大于21%,載氧體無法載氧
(6) 膨潤土 載氧體II,故答案:>。
(4)設(shè)往盛有載氧體的剛性密閉容器中充入空氣的物質(zhì)的量為1ml,氧氣的物的量分?jǐn)?shù)為21%,則氧氣的物質(zhì)的量為0.21ml,由圖可知,達(dá)到平衡時(shí)氧氣的物的量分?jǐn)?shù)為10%,設(shè)反應(yīng)的O2為xml,有,x=0.122ml,則 時(shí)的平衡轉(zhuǎn)化率=58%,故答案:58%。
(5)因?yàn)棰贋榉艧岱磻?yīng),隨溫度升高平衡逆向移動,氧氣的濃度正大。因?yàn)橥⒂休d氧體的剛性密閉容器中充入空氣【氧氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為21%】,由圖可知,當(dāng)溫度高于時(shí),大于21%,載氧體無法載氧。故答案:反應(yīng)①為放熱反應(yīng),溫度升高平衡左移;溫度高于時(shí),大于21%,載氧體無法載氧。
(6)由表中數(shù)據(jù)可知:使用氧化鋁摻雜的載氧體反應(yīng)的活化能比使用膨潤土摻雜的載氧體反應(yīng)的活化能高,所以使用膨潤土摻雜的載氧體反應(yīng)較快。
使用氧化鋁比使用者膨潤土摻雜的載氧體反應(yīng)較慢,單位時(shí)間內(nèi)燃料反應(yīng)器釋放的熱量少,所以p(H2),且有CO2生成,H2分壓降低,故體系中還發(fā)生反應(yīng):C3H6+O2=3CO2+3H2O,H2+O2=H2O,消耗O2,因此C3H8和O2的消耗速率比小于2∶1;
(4)反應(yīng)開始時(shí),反應(yīng)Ⅱ向右進(jìn)行,c(C3H6)逐漸增大,且體系中以反應(yīng)Ⅱ?yàn)橹?,隨著反應(yīng)進(jìn)行,p(C3H8)減小,p(C3H6)增大,使得v (C3H6)減小,體系中以反應(yīng)Ⅲ為主,因此丙烯的濃度隨時(shí)間的變化趨勢為先增大后減小。
27.(1)
(2)BC
(3)提高苯的利用率
(4)金屬催化劑會與H2S或CO反應(yīng)從而失去催化活性
(5)②
(6)
【詳解】(1)根據(jù)蓋斯定律結(jié)合已知反應(yīng):Ⅲ. Ⅳ.2 (g)+15O2(g)?12CO2(g)+6H2O(l) ?H4 Ⅴ. (g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) ?H5
Ⅰ.主反應(yīng):(g)+3H2(g)?(g)可由,則,故答案為:;
(2)根據(jù)Ⅰ.主反應(yīng):(g)+3H2(g)?(g)是一個(gè)氣體體積減小的方向的放熱反應(yīng),故有利于提高平衡體系中環(huán)己烷體積分?jǐn)?shù)即使平衡向正方向移動,根據(jù)勒夏特列原理,可采用適當(dāng)降低溫度和實(shí)當(dāng)加壓有利平衡正向移動,而升溫和減壓都將使平衡逆向移動,故答案為:BC;
(3)反應(yīng)Ⅰ在管式反應(yīng)器中進(jìn)行,實(shí)際投料往往在的基礎(chǔ)上適當(dāng)增大用量,增大H2的濃度將使平衡正向移動,從而提高苯的轉(zhuǎn)化率即利用率,故適當(dāng)增大H2用量的目的是提高苯的利用率,故答案為:提高苯的利用率;
(4)氫原子和苯分子吸附在催化劑表面活性中心時(shí),才能發(fā)生反應(yīng),機(jī)理如圖。當(dāng)中混有微量或等雜質(zhì)時(shí),會導(dǎo)致反應(yīng)Ⅰ的產(chǎn)率降低,推測其可能原因?yàn)榻饘俅呋瘎cH2S或CO反應(yīng)從而失去催化活性,故答案為:金屬催化劑會與H2S或CO反應(yīng)從而失去催化活性;
(5)催化劑載體中的酸性中心能催化苯及環(huán)己烷的裂解。已知酸性中心可結(jié)合弧電子對,由圖可知,①中原子無孤對電子也沒有空軌道,②中原子無孤對電子但有空軌道可接收孤電子對,③中有孤對電子,無空軌道,故下圖中可作為酸性中心的原子的標(biāo)號是②,故答案為:②;
(6)恒壓反應(yīng)器中,按照投料,設(shè)投入的苯的物質(zhì)的量為1ml,發(fā)生Ⅰ、Ⅱ反應(yīng)總壓為,平衡時(shí)苯的轉(zhuǎn)化率為α,環(huán)己烷的分壓為p,則:, 有反應(yīng)后平衡體系中總的物質(zhì)的量為:1-α+4-3α+α-x+x=5-3α,故平衡時(shí),苯的分壓為:,H2的分壓為:,則反應(yīng)1的= ,故答案為:。
28. 2-甲基-2-丁烯 D 0.9α 逆向移動 1:10 X <
【詳解】(1)由平衡常數(shù)Kx與溫度T變化關(guān)系曲線可知,反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平衡常數(shù)的自然對數(shù)隨溫度升高(要注意橫坐標(biāo)為溫度的倒數(shù))而減小,說明3個(gè)反應(yīng)均為放熱反應(yīng),即△H1<0、△H2<0、△H3<0,因此,A的總能量高于B的總能量,能量越低越穩(wěn)定,A和B中相對穩(wěn)定的是B,其用系統(tǒng)命名法命名為2-甲基-2-丁烯;由蓋斯定律可知,Ⅰ-Ⅱ=Ⅲ,則△H1-△H2=△H3<0,因此△H1<△H2,由于放熱反應(yīng)的△H越小,其絕對值越大,則的數(shù)值范圍是大于1,選D。
(2)向某反應(yīng)容器中加入1.0mlTAME,控制溫度為353K,測得TAME的平衡轉(zhuǎn)化率為α,則平衡時(shí)n(TAME)=(1-α) ml,n(A)+n(B)=n(CH3OH)= α ml。已知反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù)Kx3=9.0,則=9.0,將該式代入上式可以求出平衡體系中B的物質(zhì)的量為0.9α ml,n(A)=0.1α ml,反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)Kx1=。同溫同壓下,再向該容器中注入惰性溶劑四氫呋喃稀釋,反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)平衡將向著分子數(shù)增大的方向移動,即逆向移動。平衡時(shí),TAME的轉(zhuǎn)化率變大,但是平衡常數(shù)不變,A與CH3OH物質(zhì)的量濃度之比不變,c(A):c(CH3OH)=0.1α:α=1:10。
(3)溫度為353K,反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù)Kx3=9.0,=9.0。由A、B物質(zhì)的量濃度c隨反應(yīng)時(shí)間t的變化曲線可知,X代表的平衡濃度高于Y,則代表B的變化曲線為X;由母線的變化趨勢可知,100s 以后各組分的濃度仍在變化, t=100s時(shí),因此,反應(yīng)Ⅲ正在向逆反應(yīng)方向移動,故其正反應(yīng)速率v正小于逆反應(yīng)速率v逆,填<。
29. 不同溫度下都能自發(fā),是因?yàn)? C BDF
【詳解】(1)實(shí)驗(yàn)室可用銅與濃硫酸反應(yīng)制備少量的反應(yīng)為,由于該反應(yīng),因此該反應(yīng)在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行。
(2)①根據(jù)題中所給的數(shù)據(jù)可以求出該溫度下的平衡常數(shù)為 .
②平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率為;
(3)①A.在常壓下催化氧化為的反應(yīng)中,的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高,工業(yè)上有采用高壓的反應(yīng)條件,A說法不正確;
B.進(jìn)入接觸室之前的氣流中含有會使催化劑中毒的物質(zhì),需經(jīng)凈化處理以防止催化劑中毒,B說法不正確;
C.通入過量的空氣可以增大氧氣的濃度,可以使含硫礦石充分反應(yīng),并使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動,因此可以提高含硫礦石和的轉(zhuǎn)化率;
D.與水反應(yīng)放出大量的熱,在吸收塔中若采用水或稀硫酸吸收,反應(yīng)放出的熱量會使硫酸形成酸霧從而影響被水吸收導(dǎo)致的吸收速率減小,因此,在吸收塔中不宜采用水或稀硫酸吸收,D說法不正確。
綜上所述,相關(guān)說法正確的是C;
②反應(yīng)混合物在熱交換氣中與原料氣進(jìn)行熱交換,在熱交換過程中,反應(yīng)混合物不與催化劑接觸,化學(xué)反應(yīng)速率大幅度減小,故雖然反應(yīng)混合物的溫度降低,的轉(zhuǎn)化率基本不變,因此,圖2所示進(jìn)程中表示熱交換過程的是、、,因此選BDF;
③對于放熱的可逆反應(yīng),該反應(yīng)的最適宜溫度為催化劑的催化活性最好時(shí)所對應(yīng)的溫度,在該溫度下化學(xué)反應(yīng)速率最大,的轉(zhuǎn)化率也最大;當(dāng)溫度高于最適宜溫度后,催化劑的催化活性逐漸減小,催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響超過了溫度升高對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,因此化學(xué)反應(yīng)速率逐漸減小,的轉(zhuǎn)化率也逐漸減?。挥捎谠摲磻?yīng)為放熱反應(yīng),隨著溫度的升高,的平衡轉(zhuǎn)化率減??;由于反應(yīng)混合物與催化劑層的接觸時(shí)間較少,在實(shí)際的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)反應(yīng)還沒有達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),故在相應(yīng)溫度下的轉(zhuǎn)化率低于其平衡轉(zhuǎn)化率。因此,反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率與最適宜溫度(曲線Ⅰ)、平衡轉(zhuǎn)化率與溫度(曲線Ⅱ)的關(guān)系曲線示意圖可表示如下:.
(4)由時(shí)間振蕩曲線可知,在溶液體系中,溶液的呈先增大后減小的周期性變化,同時(shí)觀察到體系由澄清→渾濁→澄清的周期性變化,硫化鈉與硫酸反應(yīng)生成,,然后發(fā)生,該過程溶液的基本不變,溶液保持澄清;溶液變渾濁時(shí)被氧化為,即發(fā)生,該過程溶液的增大;溶液又變澄清時(shí)又被氧化為,發(fā)生,該過程溶液的在減小。因此可以推測該過程中每一個(gè)周期內(nèi)的反應(yīng)進(jìn)程中依次發(fā)生了如下離子反應(yīng):、、、。
30. ?H2+?H3-?H5或?H3-?H4 AD 4 4 ac 68% 做冷凍劑
【分析】根據(jù)蓋斯定律計(jì)算未知反應(yīng)的反應(yīng)熱;根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的因素判斷反應(yīng)速率的變化及轉(zhuǎn)化率的變化;根據(jù)圖象及曲線高低判斷反應(yīng)進(jìn)程和活化能的相對大小;根據(jù)平衡時(shí)反應(yīng)物的分壓計(jì)算平衡轉(zhuǎn)化率;根據(jù)CO2的物理性質(zhì)推測CO2的用途。
【詳解】(1)根據(jù)題目所給出的反應(yīng)方程式關(guān)系可知,a=b+c-e=c-d,根據(jù)蓋斯定律則有?H1=?H2+?H3-?H5=?H3-?H4;
(2)A.增大CO2和CH4的濃度,對于反應(yīng)a、b、c來說,均增大了反應(yīng)物的濃度,反應(yīng)的正反應(yīng)速率增大,A正確;
B.移去部分C(s),沒有改變反應(yīng)體系中的壓強(qiáng),反應(yīng)的正逆反應(yīng)速率均不變,平衡不移動,B錯(cuò)誤;
C.催化劑可以同等條件下增大正逆反應(yīng)速率,只能加快反應(yīng)進(jìn)程,不改變反應(yīng)的平衡狀態(tài),平衡轉(zhuǎn)化率不變,C錯(cuò)誤;
D.降低溫度,體系的總能量降低,正、逆反應(yīng)速率均減小,D正確;
故答案選AD;
(3)由圖可知,反應(yīng)過程中能量變化出現(xiàn)了4個(gè)峰,即吸收了4次活化能,經(jīng)歷了4步反應(yīng);且從左往右看4次活化能吸收中,第4次對應(yīng)的峰最高,即正反應(yīng)方向第4步吸收的能量最多,對應(yīng)的正反應(yīng)活化能最大。
(4)①隨著溫度的升高,反應(yīng)a和c的ln K增大,說明K的數(shù)值增大,反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,反應(yīng)a和c為吸熱反應(yīng),同理反應(yīng)e的ln K減小,說明K的減小,反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,反應(yīng)e為放熱反應(yīng),故答案為ac;
②用相對分壓代替濃度,則反應(yīng)c的平衡常數(shù)表達(dá)式K=;
③由圖可知,A處對應(yīng)反應(yīng)c的ln K=0,即K==1,解方程得p2(H2)=p(CH4)P0,已知反應(yīng)平衡時(shí)p(H2)=40kPa,則有p(CH4)=16kPa,由已知條件知CO2與CH4的物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之比,且初始狀態(tài)時(shí)p(CH4)=×100kPa=50kPa,故CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為×100%=68%;
(5)固態(tài)CO2即為干冰,干冰用于制冷或人工降雨均是利用其物理性質(zhì)。
【點(diǎn)睛】本題難點(diǎn)在于K與關(guān)系曲線的判斷,在曲線中斜率為正為放熱反應(yīng),斜率為負(fù)為吸熱反應(yīng)。
31. -49 A ΔH1為正值,ΔH2為和ΔH為負(fù)值,反應(yīng)①的活化能大于反應(yīng)②的 b 總反應(yīng)ΔH

相關(guān)試卷

三年高考化學(xué)真題分類匯編(2022-2024)專題19實(shí)驗(yàn)綜合題含解析答案:

這是一份三年高考化學(xué)真題分類匯編(2022-2024)專題19實(shí)驗(yàn)綜合題含解析答案,共65頁。試卷主要包含了資料顯示,可以將氧化為,氯化鐵是重要的化工原料,高技術(shù)領(lǐng)域常使用高純試劑,磷酸氫二銨[]常用于干粉滅火劑等內(nèi)容,歡迎下載使用。

三年(2022-2024)高考化學(xué)真題分類匯編(全國通用)專題14 化學(xué)反應(yīng)原理綜合題(解析版):

這是一份三年(2022-2024)高考化學(xué)真題分類匯編(全國通用)專題14 化學(xué)反應(yīng)原理綜合題(解析版),共86頁。試卷主要包含了02 ③,1952 ④,5,KⅡ=10-1等內(nèi)容,歡迎下載使用。

三年(2022-2024)高考化學(xué)真題分類匯編(全國通用)專題14 化學(xué)反應(yīng)原理綜合題(原卷版):

這是一份三年(2022-2024)高考化學(xué)真題分類匯編(全國通用)專題14 化學(xué)反應(yīng)原理綜合題(原卷版),共45頁。試卷主要包含了 丙烯腈是一種重要的化工原料,50,0等內(nèi)容,歡迎下載使用。

英語朗讀寶

相關(guān)試卷 更多

專題14 化學(xué)反應(yīng)原理綜合題-三年(2022-2024)高考化學(xué)真題分類匯編(全國通用)(含解析)

專題14 化學(xué)反應(yīng)原理綜合題-三年(2022-2024)高考化學(xué)真題分類匯編(全國通用)(含解析)

專題13 化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合題-三年(2022-2024)高考化學(xué)真題分類匯編(全國通用)(含解析)

專題13 化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合題-三年(2022-2024)高考化學(xué)真題分類匯編(全國通用)(含解析)

專題12 工藝流程綜合題-三年(2022-2024)高考化學(xué)真題分類匯編(全國通用)(含解析)

專題12 工藝流程綜合題-三年(2022-2024)高考化學(xué)真題分類匯編(全國通用)(含解析)

專題14 化學(xué)反應(yīng)原理綜合題-三年(2022-2024)高考化學(xué)真題分類匯編(全國通用)

專題14 化學(xué)反應(yīng)原理綜合題-三年(2022-2024)高考化學(xué)真題分類匯編(全國通用)

資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者,認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識產(chǎn)權(quán),請掃碼添加我們的相關(guān)工作人員,我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng),可獲得資源免費(fèi)推廣曝光,還可獲得多重現(xiàn)金獎勵,申請 精品資源制作, 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
高考專區(qū)
歡迎來到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源,讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題,支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯,日均更新2000+
  • 百萬教師選擇,專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼,快速注冊

手機(jī)號注冊
手機(jī)號碼

手機(jī)號格式錯(cuò)誤

手機(jī)驗(yàn)證碼 獲取驗(yàn)證碼

手機(jī)驗(yàn)證碼已經(jīng)成功發(fā)送,5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個(gè)字符,數(shù)字、字母或符號

注冊即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊協(xié)議」「隱私條款」
QQ注冊
手機(jī)號注冊
微信注冊

注冊成功

返回
頂部